Выключатель давления сжатый воздух

Основные принципы и расчеты построения пневмолиний

Пневмолиния сжатого воздуха на предприятиях должна работать как полноценная и эффективная система, однако зачастую именно при проектировании и монтаж пневмолиний совершается огромное количество ошибок, из-за чего конструкция теряет эффективность и становится убыточной.

Задачи этой статьи – помочь избежать типичных ошибок при проектировании и монтаже пневмолиний, как следствие экономия Ваших средств.

Пневмолиния – система, служащая для снабжения сжатым воздухом рабочих зон предприятия. В ее состав входят: компрессор (центральная часть), ресивер, охладители, дренажные устройства для удаления влаги, фильтры для очистки воздуха, трубопровод, различные соединительные фитинги и арматура.

При выборе компрессоров зачастую возникает вопрос: приобрести один мощный компрессор и от него провести разветвленную сеть к разным потребителям, или на каждом рабочем участке установить свой небольшой компрессор. У каждой схемы есть свои преимущества и недостатки.

• уменьшают потребление энергии;
• требуют меньше расходов на текущий контроль и техническое обслуживание;
• уменьшают необходимую площадь;
• отличаются легкостью в обеспечении шумоизоляции и подборе оборудования.

Система с несколькими децентрализованными компрессорами:

• позволяет создать более простую систему сжатого воздуха;
• резко снижает потери сжатого воздуха и оказывается более дешевой в эксплуатации;
• для каждого потребителя может быть установлен компрессор с необходимым давлением и производительностью;
• небольшие компрессоры не требуют фундаментов, что упрощает и удешевляет их установку и пуско-наладочные работы.

Решение в пользу централизованной или децентрализованной установки компрессоров лучше принять после детального анализа системы распределения воздуха: длины воздушной магистрали, возможности установки ресиверов, потерь давления, утечек, общего объема потребления и характера потребления сжатого воздуха отдельными частями производства.

Система сжатого воздуха

Описание системы сжатого воздуха

Система сжатого воздуха с воздушным охлаждением осуществляет абсолютно безмасляное сжатие воздуха. Система полностью готова к эксплуатации, смонтирована на общей опорной раме с антивибрационными опорами и шумопоглощающим корпусом.

Система сжатого воздуха состоит из:

Технические характеристики системы сжатого воздуха:

Технических особенности системы сжатого воздуха:

• Двухступенчатое безмаслянное сжатие воздуха с воздушным охлаждением;
• Компрессорные ступени изолированы от механизма привода;
• Фактически не изнашиваемые воздушное и масляное уплотнения;
• Работа роторов почти без трения и без износа за счет синхронного механизма привода;
• Высокая эффективность достигается оптимизированным высокопрецизионным ассиметричным профилем винта, сконструированным в соответствии с самыми последними научными знаниями;
• Компрессорные воздушные головки низкого и высокого давления с охлаждением жидкостью;

Система циркуляции воздуха и система охлаждения:

• Фильтр на всасе с микро бумажным элементом и циклонным пресепаратором;
• Спускной клапан для старта без нагрузки, регулируемый чистым или промежуточным давлением;
• Глушители, установленные в потоке воздуха, для уменьшения шума циркуляции и вибрации;
• Предохранительные клапаны после каждой ступени;
• Высокоэффективные теплообменники, используемые в качестве промежуточного и доохладителя.

• Шумозаглушающий в качестве стандартного исполнения;
• Съемные дверцы для свободы доступа во время технического обслуживания;
• Внутренние поверхности футерованы звукопоглощающей изоляцией из пожаростойкой минеральной ваты, ламинированной нейлоном;
• Покрытие поверхности светло-голубое, RAL 5012.

Система управления:

• Система управления с динамическим управлением полной загрузки / холостого хода, автоматический выбор наилучшего режима работы, автоматическая оптимизация циклов двигателя и режим интегрального тестирования для входных и выходных данных;
• Мониторинг давления через трансмиттер давления;
• Большой ЖК дисплей с подсветкой (320 х 240 пикселей) с дисплеем открытого (незашифрованного) текста;
• Сообщения через открытый текст в дисплее системы управления / светодиодных индикаторах;
• Мультиязычный дисплей;
• Все рабочие параметры могут отображаться на трех основных дисплеях;
• Графический дисплей давления сети (свободное шкалирование);
• Функция таймера для системы управления компрессора и внешних компонентов;
• Встроенные часы реального времени и память для сообщений;
• Защита пуска двигателя с (регулируемым) количеством пусков двигателя в час;
• Работа по графику (плавное замедление), регулируемое через клавиатуру;
• Соединение, имеющееся для мульти-компрессорного управления (управляющее устройство верхнего уровня);
• Без сброса после сбоя питания;
• Функция автоматического повторного запуска после сбоя питания, активируется по усмотрению;
• Давление сети регулируется с клавиатуры;
• Соединение для мониторинга очистки / обработки сжатого воздуха;
• Соединение для дистанционного переключателя;
• Возможно расширение за счет модульной конструкции PRIME системы управления;
• Панель управления, полностью со смонтированной проводкой, защита до IP54.

Из чего состоит и как работает устройство

Конструкция состоит из следующих основных деталей:

• корпус, отлитый из стальных сплавов или латуни;
• входной и выходной патрубки, отлитые заодно с корпусом;
• седло, к которому прижат запорный элемент;
• запорный элемент-диск или шарик, присоединенный к штоку;
• пружина, размешенная в корпусе вокруг штока.

При нормальном или пониженном напоре воздуха сила сжатия пружины плотно прижимает запорный элемент к седлу. Просвет для прохода воздуха закрыт.

Как только напор начинает превышать значение срабатывания, он преодолевает силу пружины и начинает отжимать запорный элемент от седла. Открывается просвет для прохода воздуха. Происходит сброс воздуха в атмосферу, напор его внутри системы снижается. Сила пружины снова преодолевает силу напора и отжимает запорный элемент обратно к седлу. Затвор закрывается и готов к следующему рабочему циклу сброса воздуха.

3.6.4. Измерение расхода.

Размещенные в стратегических пунктах расходомеры позволяют вести внутренний учет и определять ассигнования на использование сжатого воздуха внутри компании. Сжатый воздух является средством производства и подлежит учету в качестве производственных расходов отдельных подразделений компании. Поэтому все, кого это касается, заинтересованы в уменьшении расходования сжатого воздуха в пределах различных подразделений компании. Имеющиеся на рынке современные расходомеры предоставляют все возможности — от считывания числовых значений до ввода данных измерений непосредственно в компьютер или в модуль учета. Расходомеры, как правило, монтируются вблизи запорных вентилей. Измерения в кольцевых трубопроводах предъявляют дополнительные требования, так как расходомер должен быть способен измерять поток, протекающий как вперед, так и назад.

Сжатый воздух

сжатый воздух, состав воздуха, свойства воздуха, единицы измерения

Сжатый воздух — это воздух, находящийся под давлением, превышающим атмосферное давление.

Сжатый воздух является уникальным энергоносителем наряду с электроэнергией, природным газом и водой. В производственных условиях сжатый воздух, в основном, используется для привода в действие устройств и механизмов с пневматическим приводом (пневмопривод).

С изобретением компрессора настала эпоха индустриального использования сжатого воздуха. И вопрос: « что же представляет собой Воздух, и какими свойствами он обладает?» — стал далеко не праздным.

Приступая к проектированию новой пневмосистемы или модернизации уже существующей, нелишне будет вспомнить и о некоторых свойствах воздуха, терминах и единицах измерения.

Воздух это смесь газов, главным образом состоящая из азота и кислорода.

Состав воздуха

Элемент*

Обозначение

По объёму, %

По массе, %

Средняя относительная молярная масса -28,98 . 10 -3 кг/моль

*Состав воздуха может меняться. Как правило, в промышленных зонах воздух содержит посторонние примеси.

** Воздух всегда содержит пары воды. Так, при температуре 0 °C 1 м³ воздуха может вмещать максимально около 5 граммов воды, а при температуре +10 °C — уже около 10 граммов.

давление воздуха

Давление — это сила, действующая на единицу площади перпендикулярно к ней. Всякое тело, находящееся в неподвижном воздухе, испытывает со стороны последнего давление, одинаковое со всех сторон. Атмосферное давление объясняется тем, что воздух подобно всем другим веществам обладает весом и притягивается землей.

Атмосферным давлением (Ратм.), называется давление вызываемое весом вышележащих слоев воздуха и ударами его хаотически движущихся молекул. За единицу давления принята техническая атмосфера (атм.) — давление, равное одному килограмму силы на один квадратный сантиметр (кгс/см 2 ). Давление обозначается буквой Р, на уровне моря — Р.

Барометрическое давление это давление, измеренное в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст). Обозначается буквой В, на уровне моря — В.

Стандартным барометрическим давлением называется давление на уровне моря в мм рт. ст. Оно в зависимости от температуры и влажности колеблется от 700 до 800 мм рт. ст. и в среднем равно 760 мм. рт. ст. В физике под барометрическим давлением 1 атм. подразумевается давление воздуха, равное 1,0332 кгс/см 2 или стандартному барометрическому давлению 760 мм рт. ст.

Избыточное давление (Ризб.) или Давление сжатого воздуха — давление, превышающее атмосферное давление. Давление сжатого воздуха можно считать также мерой запасённой в сплошной среде потенциальной энергии на единицу объёма. В технических характеристиках пневматического оборудования, как правило, указывается именно избыточное давление (давление сжатого воздуха).

Рекомендованной единицей измерения давления, по международной системе измерений (СИ), является Паскаль (Па). Внесистемная единица измерения давления — бар: 1 бар = 10 5 Па = 0,1 Мпа

В технологии сжатия воздуха, рабочее давление является давлением сжатия и выражается в барах или атмосферах (1 атм = 0,981 бар)

Ратм.= 1013 мбар = 1,01325 бар = 760 мм. ртутного столба = 101325 Па.

Абсолютное давление (Рабс.) — сумма атмосферного и избыточного давлений.

температура сжатого воздуха

Температура сжатого воздуха — величина, характеризующая степень теплового состояния тела (воздуха) или скорость хаотического движения молекул (чем выше температура, тем больше скорость их движения, и наоборот). Изменение объёма данной массы газа при постоянном давлении прямо пропорционально изменению температуры. (В процессе сжатия температура сжатого воздуха возрастает, с понижением давления температура сжатого воздуха понижается.)

По системе СИ, единица измерения температуры — градус Кельвина (°К). Соотношение градус Кельвина (°К ) с градусом Цельсия (°С): (°K) = t(°C) + 273,15.

плотность воздуха

Сжимаемость — свойство воздуха изменять свою плотность при изменении давления и температуры (для замкнутого объема).

Упругость — свойство воздуха возвращаться в исходное состояние после прекращения действия сил, вызвавших его деформацию (изменение объема при сжатии).

Плотность воздуха — количество воздуха содержащегося в 1 м 3 объема. В физике существует понятие двух видов плотности — весовая (удельный вес) и массовая.

Весовая плотность (удельный вес) воздуха — это вес воздуха в объеме 1 м 3 . Обозначается буквой g . При стандартных атмосферных условиях по ISO 2533 (барометрическое давление 760 мм рт.ст., t = +15 о С) весовая плотность (удельный вес) 1м 3 объема воздуха равна g = 1,225 кгс/м 3 .

Массовая плотность воздуха — это масса воздуха в объеме 1 м 3 . Обозначается греческой буквой ρ. Масса воздуха равна его весу, деленному на ускорение свободного падения. При стандартных атмосферных условиях массовая плотность воздуха равна: 0,1250 кг с 2 /м 4 .

В данном разделе мы напомнили лишь о некоторых свойствах воздуха.

Следует заметить, что при использовании сжатого воздуха в качестве энергоносителя необходимо учитывать реальные термодинамические процессы, возникающие при сжатии атмосферного воздуха. От этого во многом зависит эффективность работы Вашей пневмосистемы.

По всем вопросам, связанным с производством и использованием сжатого воздуха Вы можете обращаться к специалистам «АПС-Инжиниринг». Мы всегда готовы поделиться своими знаниями и помочь Вам в решении «Воздушных« задач.

Особенности сжатого воздуха, как кинематического звена пневмопривода

Воздух имеет существенные отличия от жидкости, обосабливающие пневматический привод от гидравлического.

Воздух сжимаем (жидкость малосжимаема, а в большинстве инженерных расчетов считается несжимаемой), плотность воздуха может изменяться. При увеличении давления плотность воздуха возрастет, при уменьшении — снижается.

Воздух безопасен с точки зрения пожарной безопасности, поэтому может использоваться, в условиях, опасных по воспламенению газа, пыли и т.д.

Пневматический привод обладает высоким быстродействием, которое удается достичь благодаря малой инерционности сжатого воздуха, и обеспечении им демпфирующего эффекта.

3 Список действующих стандартов и нормативных документов

Ниже представлен Список действующих стандартов и нормативных документов, действие которых распространяется на производство и применение компрессорного оборудования, производство и использование сжатого воздуха.

Безопасность оборудования, работающего под давлением:

Директива ЕС 87/404/EC, Простые сосуды под давлением

Директива ЕС 97/23/EC, Оборудование, работающее под давлением, со ссылкой на следующие стандарты:

• EN 764-1-7, Оборудование, работающее под давлением
• EN 286-1-4, Простые сосуды, работающие под давлением без огневого подвода теплоты и предназначенные для содержания воздуха или азота.

Требования к безопасности машин и механизмов

Директива ЕС «Машины, механизмы и машинное оборудование» 2006/42/EC, со ссылкой на следующие стандарты:

• EN 1012-1 Компрессоры и вакуумные насосы – требования к безопасности
• EN ISO 12100-1:2003 AMD 1 2009, Безопасность машин и механизмов – основные понятия, общие принципы проектирования. Часть 1. Основные термины, методология
• EN ISO 12100-2:2003 AMD 1 2009, Безопасность машин и механизмов – основные понятия, общие принципы проектирования. Часть 2. Технические принципы.

Требования к безопасности окружающей среды

Директива ЕС 2000/14/EC, Шум в окружающей среде, со ссылкой на следующие стандарты:

• EN ISO 3744:2009, Определение уровней звуковой мощности источников шума с использованием звукового давления. Технический метод
• EN ISO 2151:2004, Стандарт для испытаний на уровень шума для компрессоров и вакуумных насосов. Технический метод
• Директива ЕС 2004/26/EC, Стандарт выбросов для внедорожных двигателей – Уровни Stage III, реализованные с 2006 по 2013 год, Stage IV с 2014 года
• Федеральный стандарт США на выбросы для внедорожных двигателей — Уровни Tier III, реализованные с 2006 по 2008 год, Tier IV с 2008 по 2015 год

Электрическая безопасность

Директива ЕС 2004/108/EC, Электромагнитная совместимость, со ссылкой на следующие стандарты:

• EN 61000-6-2:2005, Электромагнитная совместимость (EMC) — ЧАСТЬ 6-2: Общие стандарты – устойчивость к электромагнитным помехам в промышленных зонах
• EN 61000-6-4:2006, Электромагнитная совместимость (EMC) — ЧАСТЬ 6-4: Общие стандарты — стандарты по выбросам для промышленных сред Директива ЕС 2006/95/EC, Низковольтное оборудование, со ссылкой на следующие стандарты:
• EN 60034 — Части 1-30, Вращающиеся электрические машины – номинальные значения параметров и эксплуатационные характеристики
• EN 60204-1:2009, Безопасность машин и механизмов – электрооборудование машин и механизмов. Часть 1. Общие требования
• EN 60439-1:2004, Устройства комплектные низковольтные распределения и управления. Часть 1. Устройства, испытанные полностью или частично.
• TS EN 60335-2-34 Правила безопасности. Часть для бытовых и аналогичных электрических приборов 2.34: Частные требования к компрессорам двигателя

Медицинские изделия – общие

Директива ЕС 93/42/EC, со ссылкой на следующие стандарты:

• EN ISO 13485:2000, Пластиковые трубопроводы – метод испытания на герметичность под внутренним давлением
• EN ISO 14971:2007, Изделия медицинские. Применение менеджмента риска к медицинским изделиям

Стандартизация

• ISO 3857-1:1977, Компрессоры, пневматические инструменты и оборудование. Словарь. Часть 1. Основные понятия
• ISO 3857-2:1977, Компрессоры, пневматические инструменты и оборудование. Словарь. Часть 2. Компрессоры
• ISO 5390:1977, Компрессоры – классификация
• TS EN 12900 Компрессоры хладагента. Представление требований классификации, допусков и данных о производительности производителя.
• TS ISO 5391 Пневматические инструменты и машины. Термины и рецепты.

Технические характеристики и испытания:

Отраслевые стандарты:

• EN ISO 10442 Нефтяная, химическая и газовая промышленность. Встроенные центробежные воздушные компрессоры в комплектах.
• TS ISO 8010 Compressors — Используется в перерабатывающей промышленности. Винты и связанные с ними типы. Спецификация и технические данные для конструкций.
• Компрессоры TS ISO 8011. Используются в перерабатывающей промышленности. Типы Turbo. Технические характеристики и таблицы данных для проектирования и строительства.
• Компрессоры TS ISO 8012 — Используются в перерабатывающей промышленности. Поршневые типы. Технические характеристики и технические данные для проектирования и строительства.

Сжатый воздух:

• ТS EN ISO 11011 Сжатый воздух. Энергоэффективность. Оценка
• ГОСТ Р ИСО 8573-1–2016 «Сжатый воздух. Часть 1. Загрязнения и классы чистоты»
• ГОСТ Р ИСО 8573-2–2005 «Сжатый воздух. Часть 2. Методы контроля содержания масла в виде аэрозоля»
• ГОСТ ИСО 8573-3–2006 «Сжатый воздух. Часть 3. Методы контроля влажности»
• ГОСТ Р ИСО 8573-4–2005 «Сжатый воздух. Часть 4. Методы контроля содержания твердых частиц»
• ГОСТ ИСО 8573-5–2006 «Сжатый воздух. Часть 5. Методы контроля содержания паров масла и органических растворителей»
• ГОСТ Р ИСО 8573-6–2005 «Сжатый воздух. Часть 6. Методы контроля загрязнения газами»
• ГОСТ Р ИСО 8573-7–2005 «Сжатый воздух. Часть 7. Метод контроля загрязнения жизнеспособными организмами»
• ГОСТ Р ИСО 8573-8–2007 «Сжатый воздух. Часть 8. Методы определения массовой концентрации твердых частиц»
• ГОСТ Р ИСО 8573-9–2007 «Сжатый воздух. Часть 9. Методы определения содержания воды в жидкой фазе»